内容正文:
第五章透镜及其应用复习题
一、单选题
1.据新闻报道,炎炎夏日,一辆家用轿车停在露天车场下“自燃”。调查发现,火灾是由放在仪表盘上方防滑垫上的瓶装水引起的,这是因为这瓶水( )
A.相当于一个凹透镜,发散光线 B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线 D.相当于一个凸透镜,会聚光线
2.在“探究凸透镜成像规律”的过程中,小明同学观察到了如图所示的实验现象。下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是( )
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.汽车的后视镜
3.如图所示是一束平行光照射到眼睛时的情形,则( )
A.这是近视眼,应该配戴凹透镜来矫正
B.这是近视眼,应该配戴凸透镜来矫正
C.这是远视眼,应该配戴凹透镜来矫正
D.这是远视眼,应该配戴凸透镜来矫正
4.小明通过焦距为8cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于8cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于16cm
5.小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。两次所成的像相对于原来被观察的物体,对比像的正倒、大小、虚实三个方面,它们( )
A.有一个方面相同,两个方面不同 B.三个方面都相同
C.有两个方面相同,一个方面不同 D.三个方面都不同
6.如图所示,是一款老年人阅读用超薄透镜。根据图中信息,下列分析正确的是( )
A.该透镜对光有发散作用
B.图中书上的字通过透镜成的是实像
C.当透镜逐渐远离书本时,像会一直变大
D.书本到透镜的距离小于透镜的焦距
7.常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
8.《淮南万毕术》中记载:“削冰令圆,举以向日,则得火”。如图所示,描绘了该记载中的场景。人通过冰取火是利用了光的( )
A.折射 B.色散 C.反射 D.直线传播
9.如图小文同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中获得的有关数据。下列说法中正确的是( )
A.图乙光屏上得到一个清晰的像,利用此凸透镜成像的特点制成的光学仪器是投影仪
B.图甲让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜焦距f=10.0cm
C.图丙是通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u的关系图像,成实像时u<f
D.由图丙知当u>2f时,物体移动速度小于像移动的速度
10.用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是( )
A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
二、填空题
11.利用这一成像规律可制成 。若保持蜡烛和透镜的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,此时光屏上像的大小与原来的像对比应 选填“变大”“变小”或“不变”。
12.在一些公共场所,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构包括光源、图片、镜头等(如图所示)。从不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了 ;调小镜头与图片之间的距离能让图案变 (选填“大”或“小”)。
13.王老师上课时为了使同学们听得更清晰,经常使用扩音器,通过扩音器能听到王老师声音的 (“响度”或“音色”)变大了。小明在他家的玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看过去,他发现压在玻璃台板下的报纸上的字变大了,这是由于此时的水滴相当于一个 。
14.小明想知道某块透镜的焦距,进行如图甲操作(镜面正对着太阳光,在透镜下面放上白纸,且透镜与白纸保持平行),测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像乙,可判断该透镜的焦距为 cm:若某时刻白纸上的所成圆形光斑直径为透镜直径的一半,且使凸透镜稍远离白纸光斑变大,则此时透镜到白纸的距离为 cm。
15.光学显微镜由两块凸透镜组成。成像光路示意图如图所示。物体AB经物镜成 、倒立的实像,它位于目镜的物方焦距的内侧,经目镜后成 (前两空选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。
16.如图所示,把点燃的蜡烛放在 处,光屏上可能出现清晰的像;放在 处时,无论怎么移动光屏,光屏上都不会成像。请你画出经过焦点F射入凸透镜折射的光路图 。
17.小锐在课外物理实践活动中,透过没有水的圆柱形塑料瓶看白纸上两个完全相同的字母,现象如图甲所示,往瓶中倒入适量的水,透过塑料瓶,看到其中一个字母发生了变化,如图乙所示,小锐分析:圆柱形塑料瓶装有水的部分起到凸透镜的作用,根据凸透镜成像规律可以判定,看到的这个发生变化的字母是放大 (选填“实”或“虚”)像,若把水瓶靠近字母,还会出现丙图中如 (填序号)的像;请你仔细观察这两个像,与凸透镜成像相比的不同之处是 (写出一点不同即可)。
三、作图题
18.如图所示,请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
19.(1)请在图中画出光线经过透镜后的光路图(F为焦点)。
(2)如图所示,画出对应的折射光线。
20.如图所示,AB是物体,A'B'是经过凸透镜所成的像,CC'是光轴。在图中画出凸透镜的位置并标出透镜的焦点F。
四、实验题
21.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,则该像是倒立、 的实像。生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,光路是 的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,此现象可以体现 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
试卷第1页,共3页
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1.D
【详解】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,这样就会使太阳光会聚于一点,凸透镜焦点的温度高,达到易燃物的着火点,易燃物燃烧引起火灾,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.C
【详解】由图可知,所成的像是倒立放大的像。
A.放大镜所成的像是正立、放大的虚像,故A不符合题意;
B.照相机所成的是倒立、缩小的实像,故B不符合题意;
C.投影仪所成的像是倒立、放大的实像,故C符合题意;
D.汽车后视镜是凸面镜,发散光线,拓宽司机的视野,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】如图所示,所成的像在视网膜的前方,所以应该是近视眼,为了使像正好成在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】由凸透镜成像规律可知,当物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,图中的像是正立放大的像,所以是虚像;此时物距小于焦距,即“关灯”两字在透镜焦点和透镜之间,“关灯”两字到凸透镜的距离小于8cm。
故选C。
5.D
【详解】原来贴近报纸看文字时,看到的应该是正立、放大的虚像,而窗外景物到凸透镜的距离较大,应该成在报纸上的像是倒立、缩小的实像,故倒正、大小、虚实三方面都不同。
故选D。
6.D
【详解】ABD.由图可知,该透镜所成的像为正立放大的虚像,因此该透镜为凸透镜,对光具有会聚作用。当物体位于一倍焦距以内时,凸透镜成正立放大的虚像,因此书本到字的距离小于透镜的焦距。故AB错误,D正确;
C.当物体位于凸透镜的一倍焦距以内,透镜逐渐远离书本时,物距增大,像距增大,像变大;当物体移到一倍焦距之外时,物距增大,像距缩小,像变小,故C错误。
故选D。
7.A
【详解】
由图可知,烛焰发出的光经晶状体折射后后成像在了视网膜后面,所以该眼睛是远视眼;远视眼是因为晶状体的折光能力太差,远视眼需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜,这样物体像可以成在视网膜上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.A
【详解】人通过冰取火是利用了光的折射,将冰磨成凸透镜的形状,利用光的折射使太阳光会聚产生高温,从而达到取火的目的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.B
【详解】AB.由图甲可知,凸透镜的焦距为
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
由图乙可知,因
u>v
成倒立、缩小的实像,应用为照相机,故A错误,B正确;
C.凸透镜成像时,当u<f时,成正立、放大的虚像,当u>f时,成倒立的实像,故C错误;
D.当
u>2f
时像距满足
f < v<2 f
物距的变化大于像距的变化,由速度公式可知,物体移动速度大于像移动的速度,故D错误。
故选B。
10.D
【详解】A图中物距为
45.0cm-35.0cm=10.0cm
凸透镜的焦距是10cm,物距等于焦距,光屏不能成像,只向左或向右移动光屏至适当位置,光屏上不能成像,故AB错误;
C.只向右移动蜡烛至适当位置,物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏不能成像,故C错误;
D.将凸透镜移动到55cm,物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm
像距为
75.0cm-55.0cm=20.0cm
此时
u=v=2f
光屏上能呈现烛焰等大的像,故D正确。
故选D。
11. 照相机 不变
【详解】[1]由图可知,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,利用这一成像规律可制成照相机。
[2]仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,物距、像距不变,则光屏上像的大小不变。
12. 漫反射 大
【详解】[1]从不同方向都能看到地面上的图案,是因为地面比较粗糙,光照射到地面上发生漫反射,反射光线向各个方向进入人的眼睛中。
[2]根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,调小镜头与图片的距离图案变大,物距减小,像距增大,像变大。
13. 响度 放大镜
【详解】[1]扩音器的作用是增大声音的音量,即声音的响度,因此通过扩音器我们听到王老师声音的响度变大。
[2]水滴的中间厚边缘薄,是凸透镜,报纸与水滴间的距离很小,小于凸透镜的焦距,相当于放大镜,所以报纸上的文字经过水滴折射后成正立、放大的虚像。
14. 12 18
【详解】[1]当太阳光平行于凸透镜的主光轴入射,经过凸透镜会聚于焦点时,纸面上成最小最亮的光斑,此时白纸烤焦时间最短,由图乙可知,当s = 12cm时对应的白纸被烤焦的时间最短为4min,所以凸透镜焦距12cm。
[2]若某时刻白纸上的所成圆形光斑直径为透镜直径的一半,作出凸透镜的光路图如下图所示
由图可知圆形光斑的位置可能在1或2的位置。若使凸透镜稍远离白纸光斑变大,则圆形光斑的位置只能在2的位置,由几何关系可知
所以
CF = OF = × 12cm = 6cm
所以此时透镜到白纸的距离为
OC = OF + FC = 12cm + 6cm = 18cm
15. 放大 放大 虚
【详解】[1]由图知道,物体AB在物距一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像。
[2][3]又因为倒立放大的实像,位于目镜的物方焦距的内侧,即目镜相当于放大镜,故经目镜后成正立放大的虚像。
16. A D
【详解】[1]如图所示,像距在一倍焦距和两倍焦距之间,那么物距需要大于两倍焦距,故点燃的蜡烛放在A处时,光屏可以承接到像。
[2]点燃的蜡烛放在D处时,蜡烛到透镜的距离小于焦距,像物在透镜的同侧,成正立放大的虚像,无论怎么移动光屏,光屏上都不会成像。
[3] 位于凸透镜的焦点上,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,光路图如下图所示:
17. 实 ① 横向放大,纵向不放大
【详解】[1] [2] 圆柱形塑料瓶装有水的部分起到凸透镜的作用,所以其外形中间厚边缘薄,由乙图可知,我们看到的一个字母是左右相反且放大的像,根据凸透镜成像规律,倒立的像一定是实像,此时物体在一倍焦距和二倍焦距之间,若把水瓶靠近字母,若位于焦点以内,还会出现正立放大的虚像,即图丙中①的像。
[3] 根据乙图可知与凸透镜成像相比,该像横向放大,纵向不放大(或横向颠倒,纵向不颠倒)。
18.
【详解】由图可知,根据三条经过凸透镜的特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线经过焦点;经过凸透镜光心的光线,其传播方向不变,如图所示:
19.(1)
(2)
【详解】(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点,经过焦点的光线经过凸透镜后变为平行于主光轴的光线,如图所示:
(2)平行于主光轴的光线经过凹透镜后,发散光线的反向延长线过焦点,经过光心的光线经过凹透镜后传播方向不变,如图所示:
20.
【详解】根据过光心的光线经凸透镜后方向不变,连接A'A并延长交主光轴于一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O垂直于主光轴作一个凸透镜;根据平行主光轴的光,经凸透镜折射后过焦点,由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AD,连接A'D并延长交主光轴与一点F,F是凸透镜的焦点。如图所示
21.(1)10.0
(2)同一高度
(3) 缩小 照相机
(4)可逆
(5)近视眼
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,即焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,图中焦点的位置在30.0cm刻度处,则焦距
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)该实验中,为了使像成在光屏的中央,所以应将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调到同一高度处,便于观察实验。
(3)[1]小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,此时物距
u=50cm-20cm=30cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]由于生活中的照相机中所成的像是倒立、缩小的实像,所以照相机是利用这种成像规律工作的。
(4)小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,光屛上仍有实像,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(5)如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,物远像近像变小,则像成在光屛前面,此现象可以体现近视眼的成像情况。
答案第1页,共2页
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